白海军， 张凤阁

(1.沈阳化工大学信息工程学院，辽宁沈阳 110142;2.沈阳工业大学电气工程学院，辽宁沈阳 110023)

外永磁转子爪极电机转矩研究

白海军1，2， 张凤阁2

(1.沈阳化工大学信息工程学院，辽宁沈阳 110142;2.沈阳工业大学电气工程学院，辽宁沈阳 110023)

为了研究具有特殊结构的新型外永磁转子爪极电机的转矩密度和齿槽转矩，在对电机的结构、材料、特点以及运行机理进行分析的基础上，对转矩密度和齿槽转矩的计算公式进行推导，从理论上分析出外永磁转子爪极电机转矩密度和齿槽转矩比常规交流电机高的本质。利用有限元分析软件，对电机进行三维电磁场分析，运用场的方法计算出齿槽转矩和电磁转矩，分析外永磁转子爪极电机极数对转矩密度和齿槽转矩的影响，通过对样机的实验证明公式推导和仿真结果的正确性。理论分析、仿真计算和实验结果表明，外永磁转子爪极电机的转矩密度比传统电机大，而且具有特有的齿槽转矩特性。

爪极电机;转矩密度;齿槽转矩;永磁电机;三维场分析

0 引言

爪极电机作为一种特殊的同步电机，因其制造简单、成本低，已广泛应用于汽车、航空以及其他领域。传统电励磁爪极发电机作为汽车电能的来源，已被广泛应用很多年，尽管其存在着很多缺陷，比如漏磁太大，效率明显低于常规的同步电机，但由于其工艺简单、制造成本远低于同等功率的同步电机、运行可靠性强等特点，仍被很多汽车制造厂商所接受并大批生产和应用，而且预计今后十年该种电机的需求会翻倍增加［1］，近年来汽车厂商对电励磁爪极发电机提出了更高的要求，希望其不仅制造简单、成本低，而且体积小、重量轻、效率高、转矩密度高。……